微波輻照對(duì)硫酸鈣結(jié)晶的影響及特殊效應(yīng)研究.pdf

1、本文簡(jiǎn)單介紹了微波加熱的特點(diǎn)，介紹了微波在化學(xué)化工生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用情況，介紹微波對(duì)結(jié)晶影響的研究現(xiàn)狀，論述了研究微波輻照對(duì)化工生產(chǎn)重要單元操作——結(jié)晶過(guò)程影響的重要性和必要性，簡(jiǎn)單介紹了非熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究方法和微波特殊效應(yīng)的研究成果。 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 第一，本文基于硫酸與氯化鈣反應(yīng)生成硫酸鈣反應(yīng)，研究了不同物理場(chǎng)對(duì)硫酸鈣結(jié)晶的影響，重點(diǎn)探討了微波對(duì)硫酸鈣結(jié)晶的影響，在相同溫升速率下，從相同初溫加熱到相同末

2、溫，微波加熱使硫酸鈣晶體形貌發(fā)生了很大改變，晶體粒度明顯變小。用X射線衍射測(cè)試了微波加熱條件下燒杯中硫酸鈣晶體，發(fā)現(xiàn)生成物中含有少量的半水硫酸鈣結(jié)晶物。用X射線衍射測(cè)試了微波加熱條件下由于爆裂濺落在微波爐腔體內(nèi)的物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)中含有大量的半水硫酸鈣結(jié)晶物。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了燒杯表面八個(gè)點(diǎn)的溫升曲線，發(fā)現(xiàn)溶液表面與燒杯壁接觸處有熱點(diǎn)出現(xiàn)，通過(guò)高能熱像儀拍得的燒杯溶液表面的照片進(jìn)行了驗(yàn)證。說(shuō)明微波加熱和傳統(tǒng)水浴加熱既是在攪拌下，其中心點(diǎn)溫升曲

3、線完全一致，也難以做到處處溫升一致，在燒杯溶液表面靠近燒杯邊緣處存在熱點(diǎn)，這造成了微波加熱下半水硫酸鈣的生成，這應(yīng)該歸屬于微波特殊效應(yīng)，不應(yīng)歸屬于微波非熱效應(yīng)。 第二，基于硫酸鈣晶體生成反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)研究了微波加熱和水浴加熱下從相同的初始溫度加熱到相同的末溫生成硫酸鈣晶體質(zhì)量的差異；通過(guò)光纖溫度計(jì)記錄了加熱過(guò)程中兩種溶液中心點(diǎn)的溫度變化，按照溫度變化曲線，通過(guò)理論計(jì)算了不同的升溫速率下微波加熱和水浴加熱下生成硫酸鈣晶體的質(zhì)量。將實(shí)際

4、反應(yīng)中得到的硫酸鈣晶體質(zhì)量與理論計(jì)算得到的硫酸鈣晶體質(zhì)量進(jìn)行了比較，其重量吻合較好，說(shuō)明兩種加熱條件下從相同的初時(shí)溫度加熱到相同的末溫實(shí)際反應(yīng)中得到的硫酸鈣晶體質(zhì)量差異合理。證明了通過(guò)比較微波加熱和傳統(tǒng)加熱生成量的不同來(lái)判斷微波非熱效應(yīng)存在是不正確的，我們不能僅僅通過(guò)初末溫比較法考察微波加熱和水浴加熱反應(yīng)結(jié)果的不同來(lái)判斷非熱效應(yīng)存在與否。 第三，濃度對(duì)爆裂開始時(shí)間有較大影響，在一定范圍內(nèi)隨著濃度的增加，爆裂開始的時(shí)間將會(huì)縮短，即